OSG学习：纹理映射（三）——立方图纹理映射-白红宇

OSG学习：纹理映射（三）——立方图纹理映射

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发布时间：2023-02-26

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立方图纹理是一种高效的三维渲染技术，广泛应用于环境贴图、反射和光照效果等场景。它通过六个二维图像构建一个以原点为中心的立方体纹理，实现了对不同方向的光照模拟。每个纹理片段的坐标被视为一个方向向量，从而呈现出立方体的不同面。

在OpenSceneGraph中，立方图纹理的实现涉及几个关键步骤。首先，需要配置环境，创建一个立方图纹理对象，并读取六个方向的纹理贴图。这些贴图需要与立方体的各个面一一对应，确保正确映射。接下来，设置纹理的环绕模式和过滤模式。环绕模式决定了纹理坐标超出[0.0,1.0]时的处理方式，而过滤模式则决定了纹理与屏幕像素的对应关系。

环绕模式主要有三种选择：CLAMP（截取）、CLAMP_TO_EDGE（边框始终被忽略）、REPEAT（重复镜像）和MIRROR（镜像重复）。过滤模式则包括LINEAR和LINEAR_MIPMAP_LINEAR等选项，决定了纹理元素如何与屏幕像素对应。

立方图纹理的主要应用之一是创建天空盒。通过球体天空盒可以实现更真实的天空效果。创建球体天空盒的步骤包括：设置自动生成纹理坐标、设置纹理矩阵、绘制立方体纹理、关闭背面剔除和光照，并通过变换节点实现合适的矩阵变换。

在代码实现中，首先需要包含相关的OSG头文件，然后创建立方图纹理对象，读取六个方向的纹理贴图，并设置纹理环绕模式和过滤模式。随后，创建一个球体几何体，绘制出立方体纹理，并通过变换节点实现视点旋转。

需要注意的是，立方图纹理的内存占用是标准纹理的六倍左右，因此在应用时需要合理考虑内存管理。此外，立方图纹理的渲染需要关闭背面剔除和光照，确保正确显示天空盒效果。

以下是具体代码示例：

// 读取立方图纹理
osg::ref_ptr
   
     imagePosX = osgDB::readImageFile("Cubemap_snow/posx.jpg");
osg::ref_ptr
    
      imageNegX = osgDB::readImageFile("Cubemap_snow/negx.jpg");
osg::ref_ptr
     
       imagePosY = osgDB::readImageFile("Cubemap_snow/posy.jpg");
osg::ref_ptr
      
        imageNegY = osgDB::readImageFile("Cubemap_snow/negy.jpg");
osg::ref_ptr
       
         imagePosZ = osgDB::readImageFile("Cubemap_snow/posz.jpg");
osg::ref_ptr
        
          imageNegZ = osgDB::readImageFile("Cubemap_snow/negz.jpg"); // 创建立方图纹理对象 osg::ref_ptr
         
           cubemap = new osg::TextureCubeMap(); cubemap->setImage(osg::TextureCubeMap::POSITIVE_X, imagePosX.get()); cubemap->setImage(osg::TextureCubeMap::NEGATIVE_X, imageNegX.get()); cubemap->setImage(osg::TextureCubeMap::POSITIVE_Y, imagePosY.get()); cubemap->setImage(osg::TextureCubeMap::NEGATIVE_Y, imageNegY.get()); cubemap->setImage(osg::TextureCubeMap::POSITIVE_Z, imagePosZ.get()); cubemap->setImage(osg::TextureCubeMap::NEGATIVE_Z, imageNegZ.get()); // 设置纹理环绕模式和过滤模式 cubemap->setWrap(osg::Texture::WRAP_S, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE); cubemap->setWrap(osg::Texture::WRAP_T, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE); cubemap->setWrap(osg::Texture::WRAP_R, osg::Texture::CLAMP_TO_EDGE); cubemap->setFilter(osg::Texture::MIN_FILTER, osg::Texture::LINEAR_MIPMAP_LINEAR); cubemap->setFilter(osg::Texture::MAG_FILTER, osg::Texture::LINEAR);

通过这些步骤，可以成功实现立方图纹理渲染效果，创造出真实的三维场景。

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